Нержавеющая сталь: состав, свойства, марки, маркировка

Высокая популярность такого материала, как нержавеющая сталь, объясняется ее уникальными характеристиками, которыми не обладают обычные углеродистые стальные сплавы. Благодаря большому разнообразию марок нержавеющих сталей, представленных на современном рынке, их можно подбирать для успешного решения технологических задач различного характера.

Внешний вид сооружений из нержавеющей стали не изменяется на протяжении всего срока эксплуатации

Что мы знаем о нержавеющей стали?

Коррозионностойкая сталь или нержавейка — это сплав, состоящий из железа и углерода, дополнительно обогащенный специальными элементами, придающими ему высокую устойчивость к негативным факторам внешней среды. Основным из таких элементов является хром. В составе нержавеющей стали его содержится не менее 10,5%. Хром, кроме антикоррозионных свойств, придает таким сплавам еще целый ряд положительных характеристик:

• хорошую обрабатываемость методом холодной формовки;
• исключительную прочность;
• способность получать надежные соединения методом сварки;
• возможность долгой эксплуатации без потери своих характеристик;
• привлекательный внешний вид.

Хром, содержащийся в нержавеющей стали в достаточно больших количествах, способствует формированию поверхностной оксидной пленки. Именно она и защищает металл от коррозии.

Сталь листовая нержавеющая

Различные марки (виды) нержавеющей стали, а их на сегодняшний день создано более 250-ти, содержат в своем химическом составе как хром, так и ряд других легирующих добавок, наиболее распространенными из которых являются никель, титан, молибден, ниобий и кобальт. Естественно, что стали с разными пропорциями легирующих элементов в своем составе, отличаются различными характеристиками и областями применения.

Как и в сплавах любого другого типа, обязательным элементом в составе нержавеющей стали является углерод. Именно этот элемент и придает полученному металлическому сплаву твердость и прочность.

Сегодня без использования нержавеющей стали невозможно представить себе практически ни одну отрасль промышленности. Марки этого сплава, все из которых отличает способность успешно эксплуатироваться даже в самых агрессивных средах, используются для производства столовых приборов и медицинских инструментов, емкостей для пищевых жидкостей и продуктов, труб для транспортировки агрессивных сред, бытовой техники, а также многого другого.

Прутки из нержавеющей стали

Миссия легирующих добавок

Высоколегированные стали содержат:

• углерод;
• кремний (сообщает упругость);
• марганец (обеспечивает твердость);
• титан (способствует выведению азота и формированию плотной структуры, отвечает за жаропрочность);
• молибден (влияет на жаростойкость);
• ванадий (упрочняет структуру);
• вольфрам (препятствуют росту зерен, укрепляет молекулярную решетку);
• кобальт (увеличивает механическую прочность).

В сталях данной группы допустимо содержание серы, алюминия, фосфора, бора, ниобия, меди.

Высоколегированные спецстали и сплавы по структуре классифицируют на:

• мартенситные и аустенитно-мартенситные;
• ферритные и аустенитно-ферритные;
• аустенитные.

По свойствам у потребителей вызывают интерес:

• жаростойкие;
• жаропрочные;
• нержавеющие (коррозионностойкие).

В приведенной ниже таблице дана информация об известных марках высоколегированных сталей, расписан химический состав.

Что входит в состав нержавейки?

хим.состав нержавеющей стали

Несколько слов об «ингредиентах», используемых в «приготовлении» нержавейки. А точнее о легирующих элементах и их свойствах. Кстати, имеет место разделение стали по степени легирования. Аустенитные коррозионностойкие стали относятся к высоколегированным, так как суммарная массовая доля легирующих элементов не менее 10 %, а содержание железа более 45 %. Продолжим повествование про аустенитную высоколегированную хромоникелевую нержавеющую сталь 08Х18Н10, она же AISI 304, у которой легирующих элементов в сумме примерно 28 % (18 % хрома и 10 % никеля). Эта нержавейка является сплавом, в котором к железу (Fe) и углероду (C) при выплавке в шихту добавляют хром (Cr) с никелем (Ni) и еще несколько элементов. Углерод отвечает за твердость и прочность, снижая вязкость и пластичность. Высокое содержание углерода начнет способствовать снижению порога хладноломкости и может привезти к затруднению сварки металла. Непосредственно в импортной нержавейке AISI 304, в отличие от её отечественного собрата, процентное содержание углерода значительно ниже. Хрому в сплаве отведена роль основного «защитника» в борьбе с коррозией, вызванной воздействием агрессивных сред и различных температур. Так как благодаря хрому, взаимодействующему с кислородом, образуется тонкая пассивная пленка оксида хрома (III) Cr2O3 за счёт адсорбции кислорода, происходящего на поверхности без разрушения кристаллической решетки исходного металла. Эта пассивная пленка, однообразная по своему составу и равномерно распределенная по всей поверхности металла, и способствует появлению нержавеющих свойств. Хром, взаимодействуя с никелем, обеспечивает получение устойчивой аустенитной структуры, способствующей высокой пластичности, прокаливаемости, хорошей штампуемости и свариваемости изделий. Никель повышает коррозионные свойства, предотвращает рост зерна металла при нагреве. Также хром увеличивает жаростойкость никеля, который, в свою очередь, понижает порог хладноломкости, что позволяет использовать нержавеющую сталь 08Х18Н10 в интервале температур от криогенных -196 °С до высоких 800 °С. При температурах выше этого значения происходит окисление металла, сопровождающееся окалинообразованием и обезуглероживанием стали с полным улетучиванием защитной пассивной пленки.

Говоря о контакте нержавейки AISI 304 с пищей, хочется отметить влияние хрома и никеля. Сочетание двух этих компонентов в сплаве увеличивает коррозионные свойства и позволяет использовать изделия в агрессивных средах. Хотя у каждого продукта, находящегося на полках магазинов, есть свои показатели кислотности, то образующаяся в процессе готовки кислотная среда при взаимодействии с нержавеющей сталью, даже под воздействием температур в процессе термической обработки продуктов, становится недостаточно агрессивной для воздействия или нарушения целостности слоя защитной пассивной пленки, которым покрыта сталь. А это, в свою очередь, не допускает выделения из металла каких-либо вредных примесей, которые могут взаимодействовать с продуктами. Поэтому сталь может контактировать с продуктами питания без каких-либо последствий.

Основные характеристики металла

Высоколегированная сталь имеет свойства и характеристики, которые позволяют более широко использовать производимую продукцию. Подобные стали обладают следующими характеристиками:

• Прочность (достигается благодаря термической обработке).
• Коррозионная стойкость.
• Стойкость к деформационным процессам.
• Пластичность (в сравнении с углеродистой сталью пластичность в разы больше).
• Немагнитность (стали, используемые в машиностроении).
• Упругость.
• Закаленность.
• Свариваемость.

Благодаря тому, что формула сплава является различной, свойства получаются разнообразные. Структура легко меняется благодаря термической обработке и легирующим компонентам. Таким образом, можно получить свойства, которые требуются по условиям проекта. К примеру, высоколегированная 18 % хромистая сталь может иметь в составе никель, который дает возможность получить коррозионную стойкость и хладноломкость.

Сварка высоколегированных сталей позволяет получить продукцию, которая может использоваться в любых климатических условиях. Так, метод штампосварки позволяет использовать конечный продукт в критически низких температурах – до минус 253 градусов по Цельсию. Специальная обработка кремнием позволяет получить ферросилиды, которые могут работать в сильных кислотах (азотной, фосфорной и других).

Высоколегированная сталь отличается твердостью, высокой способностью к истиранию. Так, кислотоупорными материалами являются – С15 и С17, а хром, ванадий и марганец повышают износостойкость сплава.

Физические свойства нержавеющей стали

Патент на нержавеющую сталь был выдан в 1913 г. в Великобритании. Ее создателем стал металлург Гарри Бреарли. Изобретение дало огромный толчок в развитии сталелитейной и иных отраслей промышленности.

Свою популярность нержавеющая сталь получила благодаря большому многообразию физических свойств, в том числе антикоррозийных. Новые стали изготавливаются с добавлением к основному компоненту разного рода примесей. Физические свойства нержавейки зависят от типа и объема добавок.

При длительной эксплуатации ряд марок нержавеющей стали может поддаваться коррозии. На это оказывают влияние примеси различных металлов, входящих в ее состав. Однако такие сплавы имеют и ряд достоинств, благодаря которым вероятность окисления уже не имеет столь серьезного значения.

Главными физическими свойствами нержавейки, отличающими ее от некоторых иных металлов, являются:

• Прочность. Данное качество стали позволяет производить продукцию, выгодно отличающуюся от аналогов. Стойкость к физическим нагрузкам не дает деформироваться изделию, надолго сохраняя его первоначальный вид. Надежность качественной нержавейки сохраняется до 10 лет.
• Стойкость к воздействию агрессивной среды. Внешние условия практически не оказывают влияния на материал, что дает возможность долго его эксплуатировать с сохранением всех свойств.
• Жаропрочность. Все изделия из данного металла имеют высокую стойкость к температурному воздействию, в том числе при прямом нагревании огнем. Они не изменяют свои размеры, форму, а также свойства в случае больших температурных перепадов.
• Экологическая безопасность. Антикоррозийные свойства материала не дают ему окислиться. В состав металла не входят вредные для здоровья компоненты, что дает возможность использовать его в пищевой промышленности.
• Противокоррозийные свойства. Они являются основными для нержавеющей стали и не дают ржавчине появиться на металле. Более того, даже щелочи и кислоты не могут повлиять на возникновение коррозии.
• Внешний вид изделий. Он сильно отличается от продукции, изготовленной из иных металлов. Поверхность изделий долго продолжает оставаться блестящей и чистой.
• Податливость. Обработка нержавейки происходит достаточно просто. Из данного металла несложно изготовить изделие необходимой формы.

Перед выбором металла с заданными физическими свойствами следует определить цели, для которых он необходим. Ученые разработали множество различных компонентов и примесей, которые помогают сделать металл с заданными характеристиками.

Свойства и назначение легированных сталей

Наличие легирующих элементов и последующая обработка обеспечивают стали ряд уникальных физико-химических свойств:

• Жароустойчивость
• Износостойкость
• Пластичность
• Коррозионная устойчивость
• Прочность и многие другие.

Благодаря этому легированные стали активно используются для выполнения различных технических задач практически во всех промышленных сферах: медицинское оборудование и инструменты, емкости и оборудование в пищевой промышленности, валы, шайбы, коробки передач, узлы, конструкционные элементы в строительстве и машиностроении т.д.
Рейтинг: 9.80/10 — 46 голосов

Достоинства нержавеющих сталей

С развитием экономического и научно-технического прогресса растут требования к качеству материалов, используемых в областях народного хозяйства.

Преимущества легированных металлов:

• Высокий уровень антикоррозионных свойств.
• Соответствие нормам, предусмотренным правилами пожарной безопасности.
• Надежность, долгий срок службы без изменения технических характеристик.
• Идеально сочетание с любыми строительными материалами.
• Многообразие поверхностей: шлифованная, полированная, матовая, декоративная.
• Широкий выбор металлопрокатной продукции.
• Простота в обработке, формовании, сборке деталей, выполненных из данного вида стали.
• Большой ассортимент марок, обладающих уникальными свойствами.
• Экологическая безопасность, гигиена.

Для чего нужно знать расшифровку марок сталей

Каждому, чья работа связана с металлами, приходилось сталкиваться с понятием «марки стали». Расшифровка маркировки позволяет узнать химической состав, физические свойства сплава. Хотя на первый взгляд маркировка может показаться достаточно сложной, но в ней легко разобраться. Для этого нужно представлять себе принцип ее составления.

Для такого краткого описания сплава используют буквы и цифры, обозначающие химические элементы, их количество. А значит, для грамотной работы со сталями важно знать сами сокращения и как каждый элемент изменяет свойства готового сплава. Тогда удастся предельно точно определить, какими техническими характеристиками обладает определенная марка стали.

Получив заказ на изделие, проектировщики разрабатывают конструкцию, а также выбирают наиболее подходящие для конкретного случая марки сталей, опираясь на расшифровки их свойств. Создаваемое устройство должно функционировать в определенных условиях, поэтому оно рассматривается в процессе движения – так удается понять, какие части будут испытывать повышенные нагрузки.

Чтобы установить требования к прочности элементов, производят расчеты. На следующем этапе подбирают металл в соответствии с марками стали по ГОСТу, который сможет выдерживать многократное нагружение и трение. Чем большую нагрузку будет испытывать изделие, тем более ограничен конструктор в выборе материала. Далее изготавливается прототип устройства из выбранного металла, его испытывают в соответствии с используемыми в конкретной сфере методиками. На этом этапе может быть изменена марка стали. Отметим, что чаще всего для изготовления машин, устройств и сложных механизмов используется именно сталь.

Вне зависимости от конкретной сферы, работа с металлами предполагает понимание их марок, назначений и других характеристик, отображаемых в индексе. Благодаря цифрам и буквам, используемым в шифре, удается максимально быстро разобраться в особенностях металла, не требуя дополнительных уточнений. В этой статье изложен основополагающий принцип классификации, а также простой способ чтения маркировок сталей, наиболее распространенных в производстве.

Нюансы сварки коррозионностойких сталей

Коррозионностойкая сталь обладает такими качествами, как жаростойкость до +650 °C и жаропрочность в пределах +480…+500 °C. Подобные сплавы отличаются низкой теплопроводностью, из-за чего изготовленные из них конструкции нередко подвержены поводке и короблению. Тогда как окисление хрома приводит к формированию тугоплавкого шлака, который мешает сварке.

Для сваривания хромистых нержавеющих сталей выбирают мягкие тепловые режимы, что предполагает малую плотность тока, постоянный ток обратной полярности, то есть плюс крепится на электрод. Также важно обеспечить малую скорость охлаждения, иными словами, в процессе работы важно избегать сквозняков.

Коррозионностойкую сталь варят электродами с фтористокальциевыми покрытиями

.

Мартенситы и сплавы, относящиеся к мартенситно-ферритному классу, предполагают закалку в зоне сварки в обычных условиях. Нужно понимать, что здесь высока вероятность появления трещин, особенно когда речь идет о толстостенных и жестких конструкциях.

Рекомендуем статьи

• Виды коррозии металлов: классификация, способы защиты
• Защита металлоконструкций от коррозии и огня
• Закалка металла: технология и выбор температурного режима

Повысить качество сварки удается за счет местного подогрева до +200…+300 °C изделий, имеющих толщину свыше 8–10 мм. Однако верхний предел подогрева и время удержания данной температуры ограничены, так как может проявиться хрупкость либо синеломкость. После сварки область соединения имеет повышенную твердость, поэтому через определенное время готовый предмет подвергают отпуску до +700…+760 °C, за счет чего достигается восстановление стойкости к межкристаллитной коррозии.

Выбирая коррозионностойкую сталь, важно представлять дальнейшие условия ее эксплуатации, нагрузку, которую металл будет испытывать, и дополнительные свойства изделия. Если у вас есть сомнения, рекомендуется обратиться за рекомендацией к профессионалам.

Маркировка стали – значение цифровых и буквенных индексов

Зная обозначение буквенных индексов и смысловую нагрузку цифр, используемых в маркировке стали, можно сделать выводы о необходимости предложенной марки для определенной цели, даже не заглядывая в справочник. Переплачивать за титан, содержащийся в сплаве, если не нужны высокие огнеупорные свойства, приобретаемые при легировании этим дорогим металлом.

Некоторые буквенные индексы могут изменять обозначающий элемент, в зависимости от местонахождения его в маркировке. Рассмотрим соответствие буквенных индексов:

• А (в начале маркировки) – S
• А (в середине маркировки) – N
• Б – Nb
• В – W
• Г – Mn
• Д – Cu
• Е – Se
• К – Co
• М – Mo
• Н – Ni
• П – P
• Р – B
• С – Si
• Т – Ti
• Ф – V
• Х – Cr
• Ц – Zr
• Ю – Al
• ч – РЗМ

Количество каждого из них в сплаве определен цифровым значением, следующим за литерой, обозначающей элемент. Выражается в процентах. В случаях малости отдельного элемента, менее 1%, то после буквенного индекса цифра не ставится. Углерод, как важный элемент разместился впереди маркировки, но выражается в сотых частях процента.

FeNi и Ni сплавы маркируются только литерными индексами. Исключение составляет число после никеля (массовая доля) и углерода (только для FeNi).

В случае если сталь была произведена особенными способами плавки или методами переплава, то это указывается через дефис после маркировки. К таким особым методам и способам относятся различные способы вакуумного переплава, электронно–лучевая плавка, обработка шлаками синтетического происхождения, другие. Полное количество специфических методов получения необходимой марки сплава, в стандарте прописано 24.

Рассмотрим примеры расшифровки маркировки нержавеющих сталей 05Х12Н2М и 04Х14Т3Р1Ф-ВД. В 05Х12Н2М углерода 0,05%, хрома -12%, никеля – 2%, содержание молибдена до 1%. 04Х14Т3Р1Ф-ВД расшифровывается так: углерода 0,04, 14% — хрома, 3% — титана, 1% — бора, ванадия менее 1% процента, получена методом вакуумно-дугового переплава.

Класс прочности нержавеющей стали А2, А4

К примеру, обозначение на головке: А2-70, А4-70

Маркировка нержавеющей стали AISI

Маркировка AISI все чаще появляется не только на стальных изделиях из-за океана, но и на китайской, российской, европейской и другой продукции. Данная система классификации взяла свое название от места своего рождения Американского(American) Чугуна(Iron) и Стали(Steel) Института(Institute). Классификатор пришелся по душе потребителям, производителям, трейдерам.

Классификация

Марка углеродистой и легированной стали представлена в виде четырехзначного выражения. Первой цифрой в нем обозначается основной легирующий компонент. Вторая цифра идентифицирует вторичный легирующий элемент. Третья с четвертой цифры показывают содержание углерода.

• 1ZZZ – C
• 2ZZZ –Ni
• 3ZZZ –Cr+Ni
• 4ZZZ –Mo
• 5ZZZ –Cr
• 6ZZZ — Cr+V
• 7ZZZ –W
• 8ZZZ –Ni+Cr+Mo
• 9ZZZ –Si+Mn

Буква L в конце маркировки указывает на пониженное содержание углерода. Та же буква в середине маркировки указывает на легирование сплава свинцом, для улучшения механических свойств стали, обрабатываемой на станках. N в конце маркировки означает обработку азотом, для повышения предела прочности при прочих равных условиях. Буква B в середине маркировки – легирование бором.

Современная промышленность идентифицирует не меньше 150 марок по AISI. Рассмотрим ключевые, востребованные марки стали, где они применяются.

300 серия (семейство хромоникелевых сплавов)

• 301 – подходит для изделий, с высокими показателями пластичности, характеризуется быстрым затвердением при механическом воздействии. Износостойкая, повышенная усталостная прочность
• 304 – наиболее задействованная марка, нашедшая применение практически во всех отраслях промышленности
• 310 – жаропрочная, с возможностью работать в агрессивных средах при высоких температурах (1000 градусов Цельсия в окислительной, до 10000 в восстановительной). 310S подойдет для элементов печей, контактирующих с высокотемпературными газами и конденсатом
• 316 – сталь, удерживающая второе место после 304, по применению. Излюбленная марка для производства оборудования для пищевиков, для хирургических инструментов, агрегаты, модули, работающие в соленной воде. Устойчивость к питтинговой (точечной) коррозии
• 321 – для нужд химиков, нефтяной промышленности, сварного оборудования, требующего использования при температуре до 800 градусов

400 серия (ферритные и мартенситные стали)

• 405-ферритная матрица, сварные изделия
• 408-термостойкие
• 409- самая доступная марка нержавеющей стали, используют для выхлопных систем автомобиле
• 416-легко обрабатывается на автоматических станках из-за дополнительной серы
• 420-основное назначение изготовление столовых принадлежностей, отлично полируется
• 430-матрица ферритного характера, поддается обработке давлением, устойчива к коррозии, используют в отделке автомобилей
• 440-используется для высококачественных столовых приборов, большее количество углерода позволяет дольше сохранять заточку ножей из этой стали, при правильной термообработке

500 серия

• 500 серия содержит хромитовые жаропрочные марки стали.

600 серия

600 серия — изначально была создана для запатентованных марок стали, не попадающих под классификацию. Сегодня подраздел имеет следующий вид:

• 601-604 – мартенситные низколегированные
• 610-613 – мартенситные вторичной закалки
• 614-619 – мартенситные с хромом
• 630-635 – половинчатая аустенитная с уплотненным мартенситом. Используется для труб, помп, задвижек. Коррозионная стойкость близка к 304
• 650-653 – аустенитные стали, работающие при сильном перепаде температур
• 660-665 – аустенитные жаропрочные.

Информация, представленная на данной странице, поможет подобрать необходимую марку нержавеющей стали в соответствии с ее характеристиками и возможностями. Марки стали разложены по двум основным классификаторам ГОСТ5632-2014, AISI. На примерах объясняется маркировка нержавеющих сталей и сплавов. Приводятся сферы применения ключевых и востребованных марок в производственных отраслях.

Замена стенок трубы или толщины листов

Итак, вы решили воспользоваться советами, и заказываете товар поштучно. Но, есть еще момент. Например, вы решили заказать нержавеющую квадратную трубу 25х25х2 мм, в количестве 200 метров. Вес метра такой трубы, ориентировочно составит 1.5 кг. Общий вес 300 кг.

Что сделает недобросовестный продавец? Да банально, заменит трубу 25х25х2, на нержавеющую трубу 25х25х1.5 мм. Почему? Потому, что вес ее метра, составляет 1.14 кг, а общий вес 228 кг. Предположим, что стоимость кг нержавеющей трубы 250 рублей, и получим разницу в 18000 рублей. Это разница в весе (72 кг) умноженная на стоимость кг. Именно столько вы переплатите, при общей сумме счета в 75000 рублей, это порядка 24%. Таким образом, «горе поставщик» рассчитывает, на вашу невнимательность и зарабатывает на этом. Точно также, ситуация обстоит с нержавеющими листами.

• Выход: купите или одолжите штангенциркуль, для измерения толщины стенки или толщины листов.

Неприятная неожиданность

В принципе, описанные истории и ситуации, достаточно стандартны, однако есть еще одна уловка. Она характерна, для невнимательных покупателей, которые как говорится, после «драки предпочитают не сотрясать воздух».

Выглядит она так, изначально выписывается счет, например, в килограммах, за определенное количество метров или штук, трубы, листов или другого товара. Цена при этом высокая, однако вес занижен.

Что происходит дальше? Дальше происходит отгрузка товара, где в документах уже указан реальный вес или даже завышенный. Соответственно «всплывает», дополнительная сумма, которую нужно доплатить. В итоге вместо сэкономленных денег, вы переплатили.

Выход: внимательно проверяйте счета от поставщика. Чем подробнее описаны позиции, тем меньше вероятность манипуляции. Перед подписанием документов при отгрузке, проверьте итоговое количество и стоимость товара.

Итог

Многие продавцы и покупатели, до сих пор не понимают разницу между бизнесом и мошенничеством, между предпринимательством и обманом, между «барыгой» и менеджером по продажам. В итоге каждый остается при своем. Кто-то, вообще оплачивает счет мошенникам, которые пропадают, и не возвращают деньги.

• Поэтому, следует помнить, бизнес — это принцип купил дешевле, чем продал. Если наоборот, то банкротство, если продал, но не купил, то это мошенничество. Дальше только ваша фантазия и предусмотрительность.

Будьте здоровы и внимательны. Вернуться к списку

Классификация

По химическому составу нержавеющие стали делятся на:

Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

Широкое распространение получили сплавы железа и никеля, в которых за счёт никеля аустенитная структура железа стабилизируется, а сплав превращается в слабо-магнитный материал.

Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности, ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.

Ферритные стали

Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроении.

Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся стали 400-й серии.

Аустенитные стали

Основным преимуществом сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность. Поэтому аустенитные коррозионностойкие стали нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. Теоретически изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях — немагнитные, но после холодного деформирования (любой мехобработки) могут проявлять некоторые магнитные свойства (часть аустенита превращается в феррит).

Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали

Аустенито-ферритные стали

Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитного никеля и хорошая свариваемость.

Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т.

Аустенито-мартенситные стали

Потребности современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

Сплавы на железоникелевой и никелевой основе

При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.

Отечественные марки нержавеющей стали

Современный рынок предлагает разные марки нержавеющей стали для применения в разных отраслях промышленности.

06ХН28МДТ

Нержавейка 06ХН28МДТ применяется для изготовления сварного химического оборудования, работающего при температуре до 80 градусов в средах повышенной агрессивности.

Химический состав и расшифровка 06ХН28МДТ, %

• Ni — 26-29
• Cr — 22-25
• Cu — 2,5-3,5
• Mo — 2,5-3
• Si — ≤0,8
• Mn — ≤0,8
• Ti — 0,5-0,9
• C — ≤0,06
• P — ≤0,035
• S — ≤0,02
• Fe — ост.

Сплав может подвергаться ручной и автоматической сварке.

Импортный аналог 06ХН28МДТ — AISI 904L

08Х17Н13М2Т

Одним из популярных вариантов отечественной нержавеющей стали является марка 08Х17Н13М2Т. Состав данной марки нержавейки отличается повышенным содержанием молибдена. Именно этот элемент увеличивает антикоррозийные свойства и позволяет не воспринимать воздействие агрессивной среде. Помимо этого, молибден повышает устойчивость к высоким температурам. Нержавеющая сталь этой марки характеризуется высокой пластичностью, легко подвергается формовке и не обладает магнитными свойствами.

Область применения марки 08Х17Н13М2Т:

1. Пищевая промышленность;
2. Химическая промышленность;
3. Изготовление медицинских изделий;
4. Изготовление оборудования и инструментов.

Химический состав и расшифровка 08Х17Н13М2Т, %

• C — до 0,08
• Si — до 0,8
• Mn — до 2
• Ni — 12-14
• S — до 0,02
• P — до 0,035
• Cr — 16-18
• Mo — 2-3
• Cu — до 0,3
• (5 С — 0,7) Ti
• Fe — ~61

Импортный аналог 08Х17Н13М2Т — AISI 316Ti

08Х18Н9

Сталь 08Х18Н9 – аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома. Широко распространенная марка нержавеющей высоколегированной стали. Нержавейка характеризуется высокими показателями жаростойкости и антикоррозийности. Сплав легко поддается сварке. Применяется при производстве стальных фальцев, арматуры, теплообменного оборудования.

Химический состав и расшифровка 08Х18Н9, %

• Cr — 17-19
• Ni — 8-10
• C — 0,8
• Si — 0,8
• Ti — 0,5
• Cu — 0,3
• Mn — 0,2
• P — 0,035
• S — 0,02

08Х18Н10

Марка нержавеющей стали 08Х18Н10 также относится к аустенитной группе сплавов. Характеризуется повышенной прочностью, пластичностью и стойкости к сверхвысоким температурам. Сплав не имеет магнитных свойств.

Область применения 08Х18Н10

1. Строительство;
2. Машиностроение;
3. Пищевая промышленность;
4. Горнодобывающая промышленность;
5. Изготовление металлопроката, оборудования и арматуры.

Химический состав и расшифровка 08Х18Н10, %

• Cr — 17-19
• Ni — 9-11
• C — 0,8
• Si — 0,8
• Ti — 0,5
• Cu — 0,3
• Mn — 0,2
• P — 0,035
• S — 0,02

Импортный аналог 08Х18Н10 — AISI 304

08Х18Н10Т

Аналогом предыдущей марки является 08Х18Н10Т. Высоколегированная сталь этой марки относится к аустенитной группе. Это коррозионностойкий сплав, и он характеризуется высокими показателями жаропрочности. Магнитные свойства отсутствуют. Применяется для изготовления фальцев, теплообменного оборудования, деталей печной арматуры.

Область применения 08Х18Н10Т

1. Строительство;
2. Машиностроение;
3. Электроэнергетика;
4. Пищевая, топливная, химическая промышленность.

Химический состав и расшифровка сплава 08Х18Н10Т, %

• Cr — 17-19
• Ni — 9-11
• Mn — до 2
• Si — до 0.8
• Ti — 0.4-0.7
• Cu — до 0.3
• S — до 0.2
• C — до 0.08
• P — до 0.035
• Fe — ~69

Импортный аналог 08Х18Н10Т — AISI 321

08Х22Н6Т

Нержавеющая сталь 08Х22Н6Т относится к аустенитно-ферритной группе сплавов. Является антикоррозийныс сплавом, не теряет свои свойства даже при использовании в агрессивной среде. Область применения этой марки нержавейки обширна, из нее изготавливают сварное оборудование и различные сосуды.

Химический состав и расшифровка 08Х22Н6Т, %

• Cr — 21-23
• Si — до 0.8
• Mn — до 0.8
• Ni — до 0.8
• Cu — до 0.3
• C — до 0.08
• P — до 0.035
• S — до 0.025
• (5 С — 0.65) Ti
• остальное Fe

К нержавеющей стали марки 08Х22Н6Т можно применять любой вид сварки. Сварной шов также защищен от появления ржавчины и внешнего механического воздействия.

10Х17Н13М2Т

Сталь 10Х17Н13М2Т относится к группе аустенитных сплавов. В основном, эта марка применяется при изготовлении сварных конструкций, которые используются в агрессивной среде. Нержавеющая сталь сохраняет свои физические свойства и характеристики даже при высоких температурах (до 600 градусов).

Химический состав и расшифровка 10Х17Н13М2Т, %

• Cr — 16-18
• Ni — 12-14
• Mo — 2-3
• Mn — не более 2
• Si — не более 0.8
• Ti — 0.5-0.7
• Cu — не более 0.3
• P — не более 0.035
• S — не более 0.02

К нержавеющей стали этой марки можно применять любые виды сварки: ручная, автоматическая электродуговая, газовая.

Импортный аналог 10Х17Н13М2Т — AISI 316Ti

10Х18Н10Т

Жаропрочная нержавеющая сталь 10Х18Н10Т применяется для изготовления деталей сварной аппаратуры, работающей в агрессивной среде. Подходит для производства печного оборудования, теплообменников и труб.

Химический состав и расшифровка 10Х18Н10Т, %

• Cr — 17-19
• Ni — 10-11
• Mn — 1-2
• Si — до 0.8
• C — до 0.1
• P — до 0.035
• S — до 0.02
• 5(С — 0.02) < Ti < 0.6

10Х23Н18

Нержавеющая сталь 10Х23Н18 относится к аустенитной группе сплавов. Высоколегированная, устойчивая к высоким температурам нержавейка. Благодаря специальным элементам, марка 10Х23Н18 является пластичной, из нее можно изготовить деталь любой формы. Применяется при изготовлении труб, трубчатых и листовых деталей, а также при производстве арматуры.

Химический состав и расшифровка 10Х23Н18, %

• Cr — 22-25
• Ni — 17-20
• Mn — до 2
• Si — до 1
• Cu — 0,035
• Ti — 0,3
• C — до 0.1
• S — до 0.02
• P — до 0.02

Импортный аналог 10Х23Н18 — AISI 310S

12Х18Н9

Нержавеющая сталь 12Х18Н9 – высоколегированная, коррозионностойкая и жаропрочная нержавейка. Относится к группе аустенитных сплавов. Нержавейка является универсальным материалом, имеет высокий уровень прочности. Сталь слабомагнитна. Используется при изготовлении деталей, которые в последующем происходят этап закалки: детали печной арматуры, теплообменники, роторы, муфты. Нержавейка этой марки выдерживает как низкие, так и высокие температуры. Диапазон рабочей температуры от –196 до +800 градусов.

Химический состав и расшифровка 12Х18Н9, %

• Cr — 17-19
• Ni — 8-10
• Mn — ≤ 2
• Si — ≤ 0,8
• Ti — ≤0,5
• Mo — ≤0,5
• Cu — ≤0,3
• C — ≤ 0,12
• P — ≤0,035
• S — ≤0,02
• Fe — основа, около 70

Импортный аналог 12Х18Н9 — AISI 301, 302, 303, S30200

12Х18Н9Т

Нержавеющая сталь 12Х18Н9Т является улучшенной версией предыдущей марки. В составе сплава находится большее количество титана, это повышает технические свойства материала. Титан повышает прочность металла и устойчивость к межкристаллической коррозии. Нержавейка этой марки является основой для изготовления металлопрокатной продукции. Из нее производят проволоку, прутки, ленты, трубы.

Сталь не вступает в контакт с другими материалами, за счет чего ее можно применять в пищевой и медицинской промышленности. После термической обработки нержавейка становится немагнитной.

Химический состав и расшифровка 12Х18Н9Т, %

• Cr — 17-19
• Ni — 8-9,5
• Mn — ≤2
• Si — ≤0,8
• Mo — ≤0,5
• Cu — ≤0,3
• C — ≤0,12
• P — ≤0,035
• S — ≤0,02
• Ti — 5*C — 0,8
• Fe — основа, около 70%

Импортный аналог 12Х18Н9Т — AISI 321

12Х18Н10Т

12Х18Н10Т – нержавеющая сталь аустенитного класса. Коррозионностойкая сталь, которая нашла свое применение в разных отраслях промышленности. Но, в первую очередь, сталь марки 12Х18Н10Т используется в пищевой, фармацевтической и химической сфере. Помимо этого, она популярна в нефтехимической промышленности, машиностроении, энергетике.

Свойства и характеристики готовой продукции из этой марки нержавейки таковы, что она устойчива в агрессивной среде и может эксплуатироваться при высоких температурах. Из 12х18н10т производят сварные аппараты и сосуды, а также водопроводные трубы.

Химический состав и расшифровка 12Х18Н10Т, %

• Cr — 17-19
• Ni — 9-11
• Mn — не более 2
• Si — не более 0.8
• Ti — 0.6-0.8
• Cu — не более 0.3
• P — не более 0.035
• S — не более 0.02

Импортный аналог 12Х18Н10Т — AISI 321, 321H

12Х18Н12Т

Нержавеющая сталь 12Х18Н12Т – популярная марка среди хромистых сплавов. Материал противостоит коррозии в агрессивной среде и отличается высоким уровнем устойчивости к высоким температурам. Относится к типу аустенитных сплавов. Высоколегированная сталь используется при изготовлении деталей, работающих при условиях повышенной температуры. Нержавейку можно использовать в агрессивных средах.

Химический состав и расшифровка 12Х18Н12Т, %

• Cr — 17-19
• Ni — 11 — 13
• Mn — до 2
• Si — до 0.8
• Cu — до 0.3
• C — до 0.12
• P — до 0.035
• S — до 0.02
• (5 С — 0.7) Ti
• остальное — Fe

14Х17Н2

Марка нержавеющей стали 14Х17Н2 относится к мартенситно-ферритной группе сплавов. Нержавейка трудно поддается сварке и склонна к отпускной хрупкости. Из нее производят рабочий инвентарь, детали для машин, устройства трубопроводной арматуры.

Химический состав и расшифровка стали 14Х17Н2, %

• Cr — 16-18
• Ni — 1,5-2,5
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• Cu — 0,3
• C — 0,11-0,17
• P — 0,03
• Ti — 0,2

Импортный аналог 14Х17Н2 — AISI 431

20Х23Н18

Высоколегированная сталь 20Х23Н18 является жаропрочным материалом. Используется для производства отдельных камер сгорания, хомутов, подвесок, а также деталей крепления. Также из стали этой марки изготавливают бесшовные трубы, которые будут эксплуатироваться при высоких температурах.

Химический состав и расшифровка 20Х23Н18, %

• Cr — 22-25
• Ni — 17-20
• Mn — не более 2
• Si — не более 1
• Cu — не более 0.3
• Ti — не более 0.2
• P — не более 0.035
• S — не более 0.02

Импортный аналог 20Х23Н18 — AISI 310

08Х13

Нержавеющая сталь 08Х13 относится к группе ферритных сплавов. Обладает хорошими показателями устойчивости к коррозии, выдерживает высокие температуры. Применяется для изготовления деталей, эксплуатируемых в слабоагрессивной среде: клапанов, болтов, лопаток паровых турбин.

Химический состав и расшифровка 08Х13, %

• Cr — 12-14
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• Ni — 0,6
• C — 0,08
• P — 0,03
• S — 0,025

Импортный аналог 08Х13 — AISI 403, 409, 410S, 429

08Х17

Марка нержавеющей стали 08Х17 также относится к ферритной группе сплавов. Характеризуется повышенным содержанием хрома, за счет чего материал становится еще прочнее. Нержавейка 08Х17 применяется в машиностроении, пищевой и химической промышленности. Материал прекрасно функционирует в окислительных и атмосферных условиях.

Химический состав и расшифровка 08Х17, %

• Cr — 16-18
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• Ni — 0,6
• C — 0,08
• P — 0,03
• S — 0,025

Импортный аналог 08Х17 — AISI 430

08Х17Т

Улучшенной версией 08х17 является нержавейка марки 08Х17Т. По своим техническим характеристикам они идентичны, разница сплавов только в процентном содержании элементов. А также в данной марке присутствует титан, который увеличивает показатели прочности и пластичности.

Химический состав и расшифровка 08Х17Т, %

• Cr — 16-18
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• Ti — 0,8
• Ni — 0,6
• C — 0,08
• P — 0,035
• Cu — 0,03
• S — 0,025

Импортный аналог 08Х17Т — AISI 430, 439

12Х13

Хромистая нержавеющая сталь 12Х13 – довольно хрупкий материал, который плохо подвергается сварке. Относится к мартенситно-ферритному классу. Это устойчивая к образованию коррозии, жаропрочная и жаростойкая нержавейка. Сталь нашла свое применение в производстве деталей повышенной пластичности: лопатки паровых турбин, детали котлов, лопатки компрессоров, авиационные детали. Сплав предназначается для использования в условиях ударных нагрузок и высоких температур.

Химический состав и расшифровка стали 12Х13, %

• Cr — 12-14
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• Ni — 0,6
• C — 0,1
• P — 0,03
• S — 0,025

Импортный аналог 12Х13 — AISI 410

12Х17

Для изготовления деталей крепежного оборудования и изделий для машиностроения может применяться нержавеющая сталь марки 12Х17. По своим характеристикам сплав относится к ферритной группе. Данная марка нержавейки не теряет своих свойств, даже находясь под воздействием кислот и растворов солей. Материал трудносвариваемый, склонен к отпускной хрупкости.

Химический состав и расшифровка стали 12Х17, %

• Cr — 16-18
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• C — 0,12
• P — 0,035
• S — 0,025

Импортный аналог 12Х17 — AISI 430

20Х13

Характеристики нержавеющей стали марки 20Х13: относится к мартенситному классу сплавов, предназначена для изготовления деталей энергетического машиностроения, печной аппаратуры, различных крепежей и арматуры. Нержавейка плохо поддается сварке, склонна к отпускной хрупкости.

Химический состав и расшифровка стали 20Х13, %

• Cr — 12-14
• Si — 0,6
• Mn — 0,6
• Ni — 0,6
• C — 0,2
• P — 0,033
• S — 0,025

Импортный аналог 20Х13 — AISI 420

30Х13

Характеристики стали 30Х13: коррозионностойкая, является жаропрочным и жаростойким материалом. Относится к мартенситному классу. Материал не подходит для сваривания. Нержавейка нашла свое применение в изготовлении пружин, деталей компрессоров и других аппаратов. При работе в слабоагрессивной среде это хорошо в высокой степени износостойкая нержавеющая марка стали.

Химический состав и расшифровка стали 30Х13, %

• Cr — 12-14
• Si — 0,8
• Mn — 0,8
• Ni — 0,6
• C — 0,3
• Cu — 0,3
• Ti — 0,2
• P — 0,03
• S — 0,025

Импортный аналог 30Х13 — AISI 420S, 420F

Пищевая нержавейка по ГОСТ

Официального понятия как пищевая или техническая нержавейка не существует. Так называют любую марку, которая подходит для изготовления посуды. Требования к изделиям, предназначенных для контакта с продуктами, изложены в ГОСТ 27002-86.

В перечень возможных сплавов входят марки с количеством углерода не менее 12 %, хрома не менее 13 %, возможно наличие никеля в количестве 5-13 %, а также молибдена около 2 %.

На их выбор влияют следующие критерии:

• будет ли использоваться посуда для тепловой обработки;
• насколько длительным предполагается контакт.

Также не существует сплавов, которые используются только для изготовления посуды, столовых приборов и т. д. Из одной и той же марки могут изготавливать и посуду, и трубы и инструменты. При этом и окончательная термомеханическая обработка может применяться одинаковая.

Предпочтительно из нержавейки 12Х13 делают посуду, не контактирующую длительное время с продуктами, не подвергающуюся ударам и нагреву.

Марка 12Х18Н10Т является классическим вариантом пищевой нержавейки, и так как она используется в массовом производстве не только посуды, ее второе название — медицинская сталь.

Марки стали для пищевой принадлежности

Классификация марок проводится по сериям, которые указывают на внутреннюю структуру после окончательной термомеханической обработки изделия.

Существует 3 серии, которые и определяют свойства нержавейки:

400 серия

— мартенситно–ферритная нержавейка. Их отличает высокая технологичность, т. е. хорошая обрабатываемость давлением (прокат, штампование), свариваемость. Эти марки содержат 8-40 % (в среднем 12 %) углерода, а основной и единственный легирующий элемент это хром, содержаться в количестве 13 % (не менее).

Нержавейка с содержанием хрома 13-17 % имеет ряд недостатков: они относятся к слабо ржавеющим, так как при длительном контакте с водой или слабо агрессивными кислотами на поверхности может появляться точечная коррозия.

Всю эту серию нельзя использовать для изделий, подвергающихся низким температурам (ниже -40 ºС) и ударным нагрузкам.

Ценовая доступность и высокая обрабатываемость делают эти марки востребованными для изготовления технических деталей, элементов конструкций, трубопроводов. Не составляют исключение и столовые приборы (вилки, ложки), подставок, блюд, подсвечников.

12X17AISI 430 — используется для изготовления посуды, столовых приборов и пр. ограниченно используемых для контакта с пищей и не предназначенных для тепловой обработки.

300 серия

— аустенитнаяе, аустенитно–ферритная и аустенитно–мартенситная нержавейка. Все марки этой серии обладают повышенной коррозионной стойкостью при температурах до 600 ºС (при добавлении легирующих элементов температурная граница повышается до 800-1100 ºС), прочностью.

В качестве второго легируемого элемента присаживается никель в количестве 5-13 %, который и способствует получению аустенитной структуры, а для увеличения прочности добавляют до 2 % молибдена и/или 1 % титана.

Серию начинает универсальная нержавейка, которая известна во всех сферах человеческой деятельности:

• 08Х18Н10 — хромоникелевая. Наиболее часто, используемая сталь в пищевой промышленности.

Из-за полной инертности к воде и слабо агрессивным кислотам получила название «пищевая», если в этом сплавке увеличить содержание углерода до 12 %, то название будет звучать, как «сталь медицинская».

Интенсивно используется в химической, медицинской отраслях.

• 10Х17Н13М2 — хромоникель-молибденовый сплав.

Присадка 2% молибдена делает его прочным и износостойким. Его так же используют для изделий, контактирующих с пищей, но уже при высоких температурах и давлении. Это могут быть паровые котлы, системы труб для транспортировки жидких сред. Для промышленности из этого сплава делают газовые турбины.

• 10Х17Н13М2Т — предыдущий сплав с добавлением титана.

Титан увеличивает рабочую температуру до 800-1100 ºС и возможность работать в агрессивных средах с хлором. Используется в ответственных системах для изготовления бесшовных труб, а также запорной и соединительной арматур к ним.

200 серия

— с преобладанием только структуры аустенита. По свойствам она похожа на обе предыдущие серии, но по стоимости гораздо дешевле 300 серии.

12Х15Г9НД — в этой марке (она пока единственная) никель и молибден заменен двумя элементами, сбалансированными по отношению друг к другу: марганцем и медью. Высокая технологичность и низкая стоимость (относительно хромоникелевых марок) выгодно выделяет эту серию.

Зарубежные марки нержавеющей стали

200-я серия: AISI 201 и AISI 202

Стали марок AISI 201

и
AISI 202
(AISI — American Iron and Steel Institute — Американский институт стали и сплавов) относятся к аустенитной группе сплавов. В своем составе имеют хром, никель, марганец, медь и азот. Данные стали обеспечивают высокий уровень прочности готового изделия, прекрасно деформируются и меняют свою форму. Благодаря своему сбалансированному составу стали этих марок характеризуются высокими антикоррозийными показателями.

Нержавеющая сталь AISI 201 и AISI 202 применяется при изготовлении бытовых домашних приборов, трубопроводов и строительных конструкций.

Между собой марки отличаются процентным соотношением добавок. У AISI 201 в составе большее количество углерода, серы, марганца и меди, за счет чего достигаются высокие показатели прочности и пластичности стали. В составе AISI 202 увеличено количество никеля. AISI 201 считается улучшенной версией AISI 202. При эксплуатации стали в умеренно агрессивной среде обе марки не теряют своих физических свойств.

Российский аналог AISI 201 — 12Х15Г9НД Российский аналог AISI 202 — 12Х17Г9АН4

Марки нержавеющей стали 300-й серии

По своему химическому составу эта серия может относиться к аустенитной или дуплексной группе сплавов. Тип нержавейки зависит от процентного содержания основных добавок: углерода, никеля, хрома, титана. Данная серия является универсальной. За счет хороших показателей прочности, износоустойчивости и антикоррозийности, нержавейка этой группы имеет высокий спрос на рынке.

AISI 301

AISI 301 относится к немагнитным сталям. Имеет высокий уровень прочности и обладает пластичностью. Марка 301 нашла свое применение в средах с пониженной агрессивностью. Чаще всего ее используют в условиях стандартного воздействия атмосферы, например, при изготовлении деталей для автомобилей и железнодорожного транспорта, бытового оборудования и медицинской техники.

Химический состав и расшифровка AISI 301, %

• Cr — от 16 до 18
• Ni — от 6 до 8
• Mn — 2
• Si — 1
• C — 0,15
• N — 0,1
• P — 0,045
• S — 0,03

Российский аналог AISI 301 — 15Х17Н7

AISI 302

Для изготовления пружин и стопорных колец используется нержавеющая сталь AISI 302. Материал характеризуется высокими показателями прочности и пластичности. Обладает стойкостью к образованию коррозии.

Химический состав и расшифровка AISI 302, %

• Cr — 17-19
• Ni — 8-10
• Mo — 4-5
• Si — 2-3
• Mn — <2
• C — <0,15
• N — >0,1
• P — <0,045
• S — <0,03

Российский аналог AISI 302 — 12Х18Н9

AISI 303

Хромоникелевая нержавеющая сталь AISI 303 относится к аустенитным сталям. В составе повышено содержание серы, и из-за этого снижена устойчивость сплава к возникновению коррозии. Нержавейка немагнитная, ее оптимально применять в механических и подвижных узлах.

Химический состав и расшифровка AISI 303, %

• Cr — 17-19
• Ni — 8-10
• Mn — <2
• Si — <1
• P — <0,2
• S — >0,15
• C — <0,15

Российский аналог AISI 303 — 12Х18Н9

AISI 304

Нержавеющая сталь 304 прославилась за счет химического состава и характеристик, которые позволяют использовать сталь в пищевой промышленности. Помимо пищевой промышленности, сталь этой марки используют для фармацевтического, нефтяного, химического и текстильного производства. 304 нержавейка обладает высокими показателями антикоррозийности и может применяться в агрессивной среде.

Химический состав и расшифровка AISI 304, %

• Cr — 18-20
• Ni — 8-10,5
• Mn — <2
• C — <0,08
• P — <0,045
• S — <0,03

Российский аналог AISI 304 — 08Х18Н10

AISI 316

AISI 316 – марка нержавеющей стали, имеющая в составе молибден, при помощи которого повышается сопротивление материала к коррозии. Сплав устойчив к повышенным температурам. 316 нержавейка стоит дороже, чем 304, поэтому ее используют в более узких отраслях: судостроение, авиация, нефтегазовые предприятия.

Марка стали AISI 316Ti обогащена титаном, благодаря которому материал становится устойчивым к воздействию хлора. Также титан делает сплав более прочным и устойчивым к высоким температурам. У 316Тi отсутствуют магнитные свойства. В основном нержавейку этой марки используют в следующих сферах:

1. Оборудование химической и фармацевтической промышленности;
2. Изготовление архитектурных элементов и кровельных конструкций;
3. Строительство теплообменных аппаратов.

Химический состав и расшифровка AISI 316, %

• Cr — 15-17
• Ni — 14-16
• Mo — 2.5-3
• C — до 0.03

В марку 316Тi добавлен титан до 1%.

Российский аналог AISI 316 — 03Х17Н14М3 и 04Х17Н13М2 Российский аналог AISI 316Тi — 10Х17Н13М2Т

AISI 321

Улучшенным вариантом этих марок является AISI 321. Данная марка нержавеющей стали характеризуется повышенным содержанием титана, здесь его содержится почти 10%. Сплав легко поддается любым видам обработки, устойчив к повышенным температурам, до 800 градусов.

Нержавейку AISI 321 применяют в производстве бесшовных труб, при изготовлении фальцевой продукции и котлов, а также при строительстве печных систем. Сталь 321 используется в машиностроении, судостроении, авиации.

Химический состав и расшифровка AISI 321, %

• Cr — 17-19
• Ni — 9-11
• Mn — <2
• Ti — <1
• Si — <0,8
• Cu — <0,3

Российский аналог AISI 321 — 08Х18Н10Т

Марки нержавейки 400-й серии

Главной особенностью нержавеющих сталей этой группы считается низкий процент содержания углеродной добавки и наличие большого количества хрома. Это сказывается на стоимости марок нержавеющей стали этой серии, она ниже, чем серии 200 и 300.

400-я серия пользуется популярностью в промышленных сферах, где необходимо производить формирование разных конструкций. Это обусловлено низким содержанием углерода, что позволяет сплаву быть пластичным.

AISI 403

По своим характеристикам сплав относится к мартенситно-ферритной группе. Нержавейка отличается повышенной пластичностью, устойчивостью к высоким температурам. Готовые детали выдерживают нагрузки в слабоагрессивной среде.

Химический состав и расшифровка AISI 403, %

• Fe — 86
• Cr — 12,3
• Mn — 1
• Si — 0,5
• C — 0,15
• P — 0,04
• S — 0,03

Российский аналог AISI 403 — 15Х12

AISI 409

AISI 409 отличается от марки AISI 403 повышенным содержанием хрома и добавлением никеля. Это позволяет данной марки нержавейки поддаваться всем видам обработки. Готовые изделия отличаются пластичностью. Из AISI 409 изготавливают детали, которые в ходе эксплуатации будут подвергаться ударным нагрузкам: клапаны прессов и насосов, предметы домашнего обихода. Также AISI 409 используется при изготовлении изделий, подвергающихся действию слабоагрессивных сред: лопаток паровых турбин, клапанов, болтов и труб.

Химический состав и расшифровка AISI 409, %

• Fe — ~84
• Cr — 12 — 14
• Mn — до 0,8
• Si — до 0,8
• Ni — до 0,6
• C — до 0,08
• P — до 0,03
• S — до 0,025

Российский аналог AISI 409 — 08Х13

AISI 410

Нержавеющая сталь AISI 410 отличается пластичностью и прочностью. Она стойко переносит высокие температуры, не меняя своих характеристик даже при 500 градусах. Эта марка нержавейки не подвергается коррозии в агрессивной среде. Из стали этой марки изготавливают детали, которые будут использоваться при высоких температурах.

Химический состав и расшифровка AISI 410, %

• Cr — 13,5
• Mn — 1,0
• Si — 1,0
• Ni — 0,6
• C — 0,15
• P — 0,045
• Si — 0,03

Применяется для изготовления режущих инструментов, деталей турбин и котлов, кухонных утварей. Походит для применения в тепловых и сепарационных экранах, фильтрах.

Российский аналог AISI 410 — 12Х13

AISI 416

AISI 416 относится к группе мартенситной нержавеющей стали. Из нее изготавливают листовой прокат, металлопрофиль, трубопроводную продукцию.

Химический состав и расшифровка AISI 416, %

• Cr — 12-14
• Mn — 1,25
• Si — 1
• Se — >0,15
• C — 0,15
• P — 0,06
• S — 0,06

AISI 420

Характеристики стали AISI 420: повышенный уровень износостойкости, жаропрочности и антикоррозийности. Стоимость сплава значительно ниже, чем у других марок из этой серии, так как в составе нет дорогих элементов.

Химический состав и расшифровка AISI 420, %

• Fe — ~84
• Cr — 12-14
• Si — до 0,6
• Mn — до 0,6
• Ni — до 0,6
• C — 0,35-0,44
• P — до 0,03
• S — до 0,025

Такое сочетание элементов позволяет добиться хороших физических свойств нержавейки. Сплав относится к мартенситной группе. Эта марка востребована в разных отраслях промышленности: пищевой, химической, строительной.

Российский аналог AISI 420 — 40Х13

AISI 430

Сталь AISI 430 считается максимально устойчивым к коррозии сплавом. Марка относится к группе ферритных сталей. Сбалансированный состав и хорошие эксплуатационные характеристики стали преимуществами нержавейки AISI 430. Отсутствие дорогостоящих элементов делают сталь доступной и востребованной.

Химический состав и расшифровка AISI 430, %

• Fe — ~81
• Cr — 16-18
• C — до 0,12
• Si — до 0,8
• Mn — до 0,8
• P — до 0,035
• S — до 0,025

Область применения AISI 430:

1. Нефтедобывающая промышленность;
2. Пищевая промышленность;
3. Строительство;
4. Машиностроение;
5. Химическая промышленность.

Российский аналог AISI 430 — 12Х17

AISI 439

AISI 439 – нержавеющая сталь, принадлежащая ферритной группе. Не содержит в составе никель и стабилизирована титаном. Характеризуется высокими показателями устойчивости к коррозии в разных среднеагрессивных и агрессивных средах.

Применяется марка AISI 439 в машиностроении, пищевой промышленности, архитектуре и строительстве. Из нержавейки изготавливают внутреннюю и наружную фурнитуру, сервисный инструмент.

Химический состав и расшифровка AISI 439, %

• Fe — ~79
• Cr — 16-18
• Si — до 0,8
• Mn — до 0,8
• Ti — до 0,8
• Ni — до 0,6
• Cu — до 0,3
• C — до 0,08
• P — до 0,035
• S — до 0,025

Наличие алюминия и титана в нержавеющей стали AISI 439, в соединении с уменьшенным содержанием углерода, гарантирует ей хорошие пластические и прочностные свойства.

Российский аналог AISI 439 — 08Х17Т

AISI 441

Сталь AISI 441 относится к группе ферритных сплавов. Нержавеющая сталь 441 стабилизирована титаном и ниобием. В составе находится большое количество хрома, благодаря чему является коррозионностойкой маркой нержавеющей стали. Преимущества марки AISI 441:

1. Низкий коэффициент термического расширения;
2. Высокий уровень теплопроводности;
3. Не допускается инерционный перегрев материала.

Химический состав и расшифровка AISI 441, %

• Cr — 16-18
• Si — до 0.8
• Mn — до 0.8
• Ti — до 0.8
• Ni — до 0.6
• Cu — до 0.3
• C — до 0.08
• P — до 0.035
• S — до 0.025

Нержавеющая сталь AISI 441 применяется в автомобильной промышленности, в производстве теплообменников и труб, для строительства архитектурных элементов. Материал подходит для изготовления выхлопных систем. Сварка стали производится при низких температурах. Сплав может использоваться при температуре 500-800 градусов.

Жаропрочная нержавеющая сталь

К категории жаропрочных материалов относятся сплавы, способные под воздействием температур свыше 550º С сохранять свою структуру и не менять качественных характеристик. Химический состав и маркировка данного вида регламентирует ГОСТ 5632 — 2014. По способу производства такая нержавейка бывает литейной и деформируемой.

Металлы различаются по способности выдерживать определенные нагрузки при высоких температурах. В соответствии с этими показателями выделяют три вида нержавейки.

• Теплоустойчивая нержавеющая сталь. Не поддается коррозии при 600°С.
• Жаростойкая. Проявляет инертность к агрессивным средам при температурах свыше 550°С.
• Жаропрочная. Противостоит механическим нагрузкам при 400 — 850°С.

По составу материалы с повышенной жаропрочностью бывают:

• Мартенситные. Марки, произведенные с применением перлитных добавок. Смесь металлов подвергается закалке при 950 — 1100 ºС. Полученные сплавы содержат более 0,15 % углерода, 11-17 % хрома и небольшое количество никеля, вольфрама, молибдена, ванадия. Они не вступают в реакцию со щелочами и кислотами. Продолжительное нахождение во влажной среде не отражается на их технических характеристиках.
• Аустенитные. Стали имеют гомогенную или гетерогенную структуру. В гомогенном составе, не подвергаемом закалке, содержится повышенное количество углерода и максимум легирующих элементов: Ni, Сг, Мп, Mo, V, Nb. Такие сплавы устойчивы к температурам до 500°С. К данному классу относятся: 06Х14Н6Б, 08Х18Н12Т, 20Х23Н18, 07XI6H9M2. Гетерогенные марки в процессе производства проходят закалку и старение. Это необходимо для образования карбидных, карбидно-нитридных и интерметаллидных соединений. Они упрочняют границы матрицы и придают необходимую жаростойкость сплаву при температурах от 700 до 750°С. Представителями данного вида являются стали: 08Х17Н13М2Т, 20Х25Н20С2, 45Х14Н14В2М.
• Никелевые и кобальтовые. Это одни из лучших жаропрочных материалов, способных сохранять в неизменном виде все технические параметры при температурных режимах до 900°С. Эти марки делятся на гомогенные и гетерогенные сплавы. К ним относятся: ХН77ТЮ, ХН55ВМТФКЮ, ХН70МВТЮБ.

Виды и марки

Первая классификация предполагает 3 деления: жаропрочные, окалиностойкие и коррозионностойкие. Жаропрочные высоколегированные стали от жаростойких, к примеру, отличаются тем, что изделия из них способны какое-то время использоваться при высоких термических показателях внешней среды и с нагрузкой. Коррозионностойкие стали часто называют нержавеющими. И они действительно стойкие к разным видам коррозии: как солевой, так и кислотной, щелочной, химической. Сюда же идет межкристаллитная коррозия, атмосферная и связанная с электрическим напряжением.

Наконец, окалиностойкие стали – это и есть жаростойкие. Используют их в ненагруженном состоянии или в состоянии со слабой нагрузкой. Они отличаются высокой устойчивостью к химдеформации, связанной с поверхностным слоем, когда температура внешней газообразной среды выше 550 градусов.

Также классификацию составляют магнитные и немагнитные сплавы. Первые бывают магнитомягкими и магнитотвердыми. Так что утверждение, что нержавейка – немагнитный материал, очень даже спорное.

Завершая список характеристик, нельзя не упомянуть разделение сталей на такие виды:

• массовая – это трубы, листовой и фасонный прокат;
• мостостроительная – используется для автомобилей и мостов;
• судостроительная хладостойкая высокой прочности – для сварных конструкций, которым предстоит работать в условиях низких температур;
• судостроительная хладостойкая нормальной и повышенной прочности – это сталь, которая хорошо противостоит разрушению;
• для пара и горячей воды – сталь с рабочей температурой до 600 градусов;
• низкоопущенная высокой прочности – материал, задействованный в авиации, однако он боится концентрации напряжений.

Справедливым будет отметить важность именно легирующих компонентов. Их можно считать основой, главным ингредиентом состава, который решает, где потом будет эффективнее использоваться материал.

Мартенситные

Список других видов открывают мартенситные марки, в которых количество углерода составляет до 0,7%, хрома – примерно 8-19%, а также есть немного кремния и марганца. Пример такой марки – 30Х13.

Ферритные

Углерода в таких сталях совсем немного – до 0,15%, а вот хрома куда больше – до 30% в максимуме, и очень много в стали будет кремния, марганца или титана. Пример такого вида – 15Х25Т.

Аустенитные

Это марки с очень низким процентом углерода, умеренным присутствием хрома, различными концентрациями никеля (может доходить до 25%) и марганца (от 1 до 14%). Совсем немного там может быть азота и кремния. Пример этого класса – 20Х25Н20С2.

Композитные аустенитно-мартенситные

Углерод здесь составляет от 0,1 до 1%, хрома довольно много – в среднем 16%, совсем немного может быть титана, кремния и алюминия. Пример – 08Х17Н6Т.

Есть марки, которые пригодны максимум для изготовления посуды. Например, 12Х17. Но в целом можно сказать, что высоколегированные стали более чем активно используются во многих отраслях, и сфера их применения однозначно только расширяется.

Применение

Перечисленные преимущества способствуют удержанию лидирующих позиций на рынке металлопроката. Антикоррозионные сплавы являются незаменимым материалом в тяжелом машиностроении, энергетической, нефтегазовой и сельскохозяйственной сферах.

Материал востребован в следующих областях народного хозяйства:

• Строительство, архитектура;
• производство оборудования, инструментов медицинского назначения;
• целлюлозно-бумажное производство;
• пищевая промышленность;
• транспортное машиностроение;
• химическая промышленность;
• электроэнергетика и электроника;
• производство бытовой техники и предметов домашнего хозяйства.

Декоративные качества нержавеющих металлов и высокий уровень антикоррозионных свойств дают возможность использовать изготовленные из них детали и элементы для фасадов, рекламных установок, витрин, фонтанов. Из легированного материала изготавливают перила, двери, лестницы, лифты.

Применение жаропрочных сталей

Легированные металлы, устойчивые к высоким термическим нагрузкам, используются для производства труб, изготовления деталей, составных частей машин, агрегатов, промышленного оборудования. В этот список входят:

• детали термических печей;
• детали конвейерных лент транспортеров печей;
• установки для термообработки;
• камеры сжигания топлива;
• моторы, газовые турбины;
• аппараты для конверсии метана;
• печные экраны;
• выхлопные системы; нагревательные элементы.

Жаропрочный нержавеющий металл – лучший материал для производства деталей и механизмов, эксплуатация которых будет проходить в агрессивных средах, при повышенных температурах.

Источники

• https://met-all.org/stal/marki-nerzhaveyushhej-stali.html
• https://generalsteel.ru/marki-nerzhaveyushchih-stalej/
• https://vt-metall.ru/articles/447-svojstva-nerzhaveyushhej-stali
• https://martensit.ru/stal/nerzhaveyushhaya-stal/
• https://tk-metal.ru/stal/marki-nerzhaveyushchei-stali-klassifikatsiya-rasshifrovka.html
• https://solidiron.ru/steel/marki-nerzhaveyushhejj-stali-i-ikh-kharakteristiki.html
• https://intehstroy-spb.ru/spravochnik/nerzhaveyuschaya-stal-marki-vidy-i-harakteristiki.html
• https://prompriem.ru/stal/pishhevaya-stal-marki.html

Марки высоколегированных сталей

Наиболее востребованными и известными являются следующие марки сталей:

• Ферритные: 15Х28, 12Х17, 08Х18Т1, 15Х25Т, 08Х18Тч, 10Х13СЮ.
• Мартенситные: 15Х11МФ, 40Х9С2, 18Х11МНФБ, 40Х10С2М, 95Х18, 25Х13Н2, 20Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ, 40Х13, 20Х13, 20Х17Н2, 13Х14Н3В2ФР.
• Аустенитно-мартенситные: 07Х16Н6, 08Х17Н5М3, 08Х17Н6Т, 09Х17Н7Ю1.
• Аустенитно-ферритные: 08Х21Н6М2Т, 08Х22Н6Т, 08Х20Н14С2, 20Х23Н13, 12Х21Н5Т, 03Х22Н6М2.
• Мартенситно-ферритные: 12Х13, 18Х12ВМБФР, 14Х17Н2, 15Х12ВНМФ.
• Аустенитные: 05Х18Н10Т, 45Х22Н4М3, 45Х14НМВ2М, 10Х14Г14Н4Т, 03Х18Н10Т, 08Х16Н13М2Б, 12Х18Н12Т, 03Х18Н12, 03Х16Н15М3Б, 10Х11Н23Т3МР, 20Х23Н18, 10Х11Н20Т2Р, 12Х18Н9Т, 12Х18Н9, 20Х25Н20С2.

Применение легирующих марок стали:

• 40Х13, 30Х13 – используют для карбюраторных игл, пружин для транспорта, хирургических инструментов.
• 12Х17 – марка высоколегированной стали, использующаяся для изготовления кухонной утвари или предметов домашнего обихода.
• 20Х13, 12Х13, 08Х13 – используют для изготовления элементов гидравлических установок, конструкций, которые работают в слабоагрессивных условиях.
• 95Х18 – используют для производства высокотвердых шарикоподшипников.